簡析民用建筑電氣設計的節(jié)能措施

隆建剛

【摘要】由于國內民用建筑規(guī)模的不斷擴大，能耗也隨之增加。電氣設計作為民用建筑設計的主要部分，為了降低民用建筑的能源損耗、提高綜合效益，本文基于建筑電氣設計的基本原則，分析電氣系統(tǒng)存在的問題，并采取有針對性的節(jié)能措施，以達到民用建筑實現電氣節(jié)能的目的。

【關鍵詞】民用建筑;電氣設計;節(jié)能措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

隨著國內經濟的高速發(fā)展，也促進了建筑行業(yè)的深入發(fā)展，民用建筑規(guī)模也不斷擴大，同時，使用的電氣設備種類及數量也不斷增加，導致國內消耗的能源、資源量不斷上漲。針對民用建筑的電氣設計，應該基于電氣設計的基本原則，同時兼顧用戶對用電設備的需求，深入分析民用綠色建筑電氣設計的節(jié)能措施，從而提高建筑電氣設計節(jié)能水平。電氣系統(tǒng)作為建筑耗能最大的部分，在電氣設計過程中，采取合理有效的節(jié)能措施，可以有效降低能耗，減少損失并提高能源、資源利用率，為實現綠色民用建筑提供切實可行的方案。

1、民用綠色建筑電氣設計基本原則

進行民用綠色建筑電氣節(jié)能設計時，在保障建筑使用功能完善的基礎上，確保節(jié)能設計滿足國家現行規(guī)范、規(guī)程、標準的要求，盡可能做到減少資源、能源的損耗并提高利用率。在條件允許的情況下，綜合考慮電氣照明、電氣設備節(jié)能等方面，并引入新能源，結合可再生能源的利用，基于建筑成本進行節(jié)能設計，確保設計的成本不會過高，在這個基礎上降低成本和節(jié)省能源，盡可能減少資源的浪費，實現提高經濟效益的目標。選擇設備時，應該優(yōu)先考慮功能是否節(jié)能，避免選擇的設備或線路出現較大的損耗情況。保證民用建筑采用可行的技術并確保經濟合理的前提下，實現民用建筑有效節(jié)能的目標[1]。

2、民用建筑電氣設計中現存的問題

當前社會逐步實現電氣設計的節(jié)能優(yōu)化，但國內的民用建筑節(jié)能體系和相關規(guī)范尚未健全，在電氣設計的過程中，往往無法為電氣設計提供有效的節(jié)能評價指標，很容易使電氣的“節(jié)能”成為空頭支票，在實際的操作過程中，能源的消耗并沒有降低，許多民用建筑的節(jié)能措施并沒有實施到位。民用建筑的有關部門和開發(fā)商的節(jié)能意識并不高，沒有認識到電氣節(jié)能的重要性，導致當前階段建筑節(jié)能進展緩慢[2]。

3、電氣節(jié)能設計中的應用措施

3.1供配電系統(tǒng)節(jié)能措施

變配電站宜設置于負荷中心，以減小供電距離，降低線路損耗。盡可能減少變壓器數量，針對容量較大的季節(jié)性負荷，合理設置專用變壓器供電，以降低損耗。變配電站內集中設置無功補償，要求低壓側功率因數在0.9以上。對于功率較大的非線性負荷，會產生諧波電流產生諧波損耗，危害公用電網，影響供電質量，所以諧波治理也是電氣節(jié)能的重要措施之一。不同類型的民用建筑在電氣線路設計方案上的選擇也各有不同，即使是同一種類型，也會采用不同的方案，因此，設計人員在民用建筑的電氣線路設計過程中，還需要基于經濟層面考慮。在設計過程中，電線的材料類型的選擇還需要根據具體情況進行選擇，一般將銅芯材料列為用電導線的首選，鋁芯通常作為次類選項，如果不是存在特殊的情況，選擇導線截面應優(yōu)先選擇截面較小的而不是較大的。

3.2變壓器節(jié)能措施

在設計民用建筑電氣節(jié)能方案時，通常情況下，需要考慮建筑規(guī)模、用戶需求和施工位置等情況，從而制定出合理的方案。通常情況下，全面了解和科學分析相關數據，在保證符合要求和經濟效益提升的基礎上，進行電氣節(jié)能和用電方面的設計，并選出最優(yōu)的方案。選用變壓器時如果容量選擇過大，會形成“大馬拉小車”的現象，這樣不僅增加設備投資，而且變壓器長期處于空載的狀態(tài)，使無功損失增加，因此正確的選擇變壓器容量也是電網降損節(jié)能的重要措施之一，本文認為變壓器的負載率取0.7～0.85之間，是較為經濟合理的[3]。變壓器是建筑中不可或缺的一部分，在建筑配電系統(tǒng)中發(fā)揮較為重要的作用，為了減少變壓器的損耗，應考慮用電負荷隨時間、季節(jié)變化而設置配電系統(tǒng)。如空調負荷，在很多地區(qū)，除了在少數月份相對極端溫度情況下，才會使用，平時均未使用空調設備，則可對空調負荷單獨設置變壓器，不使用空調的時間可以停止其變壓器的運行，以有效達到節(jié)能減排的目的。在電氣節(jié)能設計時，對電氣設備設置變壓器，需要考慮變壓器是否節(jié)能，本文認為，在變壓器的設計選擇中，應優(yōu)選非金合金變壓器和S13型及以上節(jié)能配電變壓器;一般來說，大型建筑選擇的變壓器需要綜合各種情況進行選擇，而不是單單為了滿足某一條件，是建立在綜合所有因素考量的基礎上，選擇的最合適的、電能損耗最少的方案。

3.3 照明節(jié)能措施

建筑照明耗能占建筑能耗的比重較大，所以照明節(jié)能優(yōu)化空間很大。在滿足照度及照明質量的前提下，照明設計可以從以下幾個方面進行節(jié)能設計。第一，選用高效節(jié)能光源。按照不同場所選擇不同類型的高效節(jié)能光源或燈具，滿足規(guī)范GB50034-2013《建筑照明設計標準》的相關要求，特別是照明功率密度限值的要求。一般場所不應選用鹵鎢燈、熒光高壓汞燈，一般照明在滿足照度均勻度條件下，宜選擇單燈功率較大、光效較高的光源，比如LED燈由于其高效節(jié)能、壽命長等優(yōu)點，在實際使用中被廣泛應用。第二，節(jié)能控制設計。室內照明分組控制，充分利用自然光，比如在光線充足的情況下，可將靠窗的一組燈具關掉，達到節(jié)能的目的。對于大面積場所，可采用分支回路控制方式，根據班制和人員停留時間控制燈具亮滅。公共場所，可采用定時開關、感應開關等節(jié)電方式控制，大型公共區(qū)域，宜設置智能照明控制系統(tǒng)。第三，采用新能源。在日照較充足的地區(qū)，可采用太能照明燈具，當有條件時，宜利用各種導光和反光裝置將天然光引入室內進行照明。

3.4電氣建筑能耗監(jiān)測措施

電氣建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)對能熱源、輸配系統(tǒng)、照明等各部分能耗實施分項計量，對建筑能耗實現準確的實時監(jiān)測及統(tǒng)計。通過對能耗監(jiān)測數據的分析，及時發(fā)現電力浪費情況，并改變控制策略節(jié)約電力資源。

結語：

總而言之，民用建筑在電氣節(jié)能的設計過程中，需要綜合分析建筑類型、功能和環(huán)境，在考慮經濟和用戶需求的前提下，根據實際情況，對供配電、電氣照明和設備采取可行的節(jié)能措施，引進新能源，實現民用建筑電氣節(jié)能的目的。

參考文獻：

[1]佟德軍，胡曦.民用建筑電氣設計的節(jié)能措施運用[J].中華建設，2018（07）：96-97.

[2]陳滿.民用建筑電氣節(jié)能設計與措施分析[J].四川建筑，2018，38（02）：58-60+64.

[3]馮雨.淺談高層民用建筑電氣設計的節(jié)能[J].電氣工程應用，2020（02）：17-19.